Problema encontrado al amplificar la señal de la célula de carga con el LM358

Question

Tengo una célula de carga tipo S para medir el peso hasta 100 Kg. Su hoja de datos menciona 3mV/V contra el rango completo y la tensión de excitación.

Cuando no se aplica ningún peso, la tensión es de 9,9 mV (la excitación es de 10 V). Cuando presiono la célula de carga manualmente, la tensión sube unos cuantos mV (como 14 a 17).

He diseñado un amplificador de doble etapa utilizando un CI LM358 para amplificar la tensión. La primera etapa es un amplificador diferencial con ganancia de 10 y la segunda un amplificador no inversor, con una ganancia variable de 0 a 50 para conseguir una salida de unos 10 V para alimentar un PLC.

El diagrama del circuito es:

El problema:

Obtengo una salida de 4 V en LC2_O/P y no cambia si presiono el sensor. Sin embargo, si aplico entre 0 - 0,1 V desde mi fuente de alimentación de la mesa de laboratorio, muestra un rango de amplificación constante.

¿Puede alguien ayudar?

Answer 1

Si sustituyes el LM358 por un amplificador de instrumentación entonces teóricamente funcionaría. En la práctica se enfrentará a otro problema, que es la anulación.

La mayoría de los amplificadores de instrumentación requieren una entrada REF que tiene que ser conducida con una fuente de baja impedancia, también conocida como opamp. El propósito de REF es el punto de ajuste nulo a carga cero para su célula de carga, pero este voltaje de referencia sólo se resta/añade a la señal amplificada. Por lo tanto, si la señal diferencial a carga cero es distinta de cero, se aplifica, por lo que sólo queda un pequeño margen para el rango de trabajo. La tensión de referencia se resta/añade a la señal ya amplificada.

El mejor enfoque es restar/añadir la tara (cero) antes de que se amplifique, teniendo así casi toda la tensión de alimentación como rango operacional. No son los clásicos amplificadores instrumentales

Afortunadamente, existen algunos amplificadores de instrumentación especiales, llamados amplificadores de instrumentación de retroalimentación de corriente indirecta.

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